Mavzu: Matlab dasturi

QAYTA TOPSHIRISH

Fan:
Kompyutr moddellashtirish assoslari
Mavzu:
Matlab dasturi

Bajardi: Norqulov Abror

Guruh:170-20-LTO

MATLAB-bu yuqori darajadagi texnik hisoblash tili, interaktiv algoritmlarni ishlab chiqish muhiti va zamonaviy ma'lumotlarni tahlil qilish vositasi. MATLAB an'anaviy dasturlash tillari bilan taqqoslaganda (C/C++, Java, Paskal, FORTRAN) odatdagi muammolarni hal qilish vaqtini kattalik tartibiga qisqartirishga imkon beradi va yangi algoritmlarni ishlab chiqishni ancha osonlashtiradi. MATLAB MathWorks mahsulotlarining butun oilasining asosini tashkil etadi va keng ko'lamli ilmiy va amaliy muammolarni hal qilishning asosiy vositasi bo'lib, quyidagi sohalarda: ob'ektlarni modellashtirish va boshqarish tizimlarini ishlab chiqish, aloqa tizimlarini loyihalash, signal va tasvirlarni qayta ishlash, signallarni o'lchash va sinovdan o'tkazish, moliyaviy modellashtirish, hisoblash biologiyasi va boshqalar. haqiqiy, murakkab va analitik ma'lumotlar turlarining matritsalari va ma'lumotlar tuzilmalari va qidiruv jadvallari bilan. MATLAB chiziqli algebra (LAPACK, BLAS), tezkor Furye transformatsiyasi (FFTW), polinomlar bilan ishlash funktsiyalari, asosiy statistika funktsiyalari va differentsial tenglamalarni raqamli echish funktsiyalarini o'z ichiga oladi; Intel MKL uchun rivojlangan matematik kutubxonalar. MATLAB yadrosining barcha o'rnatilgan funktsiyalari mutaxassislar tomonidan ishlab chiqilgan va optimallashtirilgan va tezroq yoki ularning C/C++ekvivalenti kabi ishlaydi. Til tavsifi MATLAB Tili matritsaga asoslangan ma'lumotlar tuzilmalari, keng ko'lamli funktsiyalar, integratsiyalashgan rivojlanish muhiti, ob'ektga yo'naltirilgan imkoniyatlar va boshqa dasturlash tillarida yozilgan dasturlarga interfeyslarni o'z ichiga olgan yuqori darajadagi dasturlash tilidir. MATLAB-da yozilgan dasturlarning ikki turi mavjud — funktsiyalar va skriptlar. Funktsiyalar kirish va chiqish argumentlariga, shuningdek, oraliq hisoblash natijalari va o'zgaruvchilarni saqlash uchun o'z ish maydoniga ega. Skriptlar umumiy ish maydonidan foydalanadi. Ikkala skript ham, funktsiya ham mashina kodida talqin qilinmaydi va matnli fayllar sifatida saqlanadi. Bundan tashqari, oldindan ajratilgan dasturlar-funktsiyalar va skriptlarni mashinada ishlash uchun qulay ko'rinishda saqlash imkoniyati mavjud. Umuman olganda, bunday dasturlar odatdagidan tezroq. MATLAB tilining asosiy xususiyati uning matritsalar bilan ishlash uchun keng imkoniyatidir, uni til yaratuvchilari shiorda ifodalashgan vektorli o'ylang (inglizcha: MATLAB). Think vectorized). MATLAB matematikasi va hisob — kitoblari foydalanuvchiga matematikaning deyarli barcha sohalarini qamrab oladigan ma'lumotlarni tahlil qilish uchun juda ko'p sonli (bir necha yuz) funktsiyalarni taqdim etadi, xususan: matritsalar va chiziqli algebra-matritsalar algebra, chiziqli tenglamalar, o'ziga xos qiymatlar va vektorlar, o'ziga xoslik, matritsalarni faktorizatsiya qilish va boshqalar. Polinomlar va interpolatsiya-polinomlarning ildizlari, polinomlardagi operatsiyalar va ularni farqlash, egri chiziqlarni interpolatsiya qilish va ekstrapolyatsiya qilish va boshqalar. Matematik statistika va ma'lumotlarni tahlil qilish — statistik funktsiyalar, statistik regressiya, raqamli filtrlash, tezkor Furye konvertatsiyasi va boshqalar. Ma'lumotlarni qayta ishlash-grafik, optimallashtirish, nollarni topish, raqamli integratsiya (kvadratlarda) va boshqalarni o'z ichiga olgan maxsus funktsiyalar to'plami. Differentsial tenglamalar-differentsial va differentsial-algebraik tenglamalarni, kechiktirilgan differentsial tenglamalarni, cheklangan tenglamalarni, qisman differentsial tenglamalarni va boshqalarni echish. Siyrak matritsalar-maxsus dasturlarda ishlatiladigan MATLAB paketining maxsus ma'lumotlar klassi. Tamsayı arifmetikasi-MATLAB muhitida tamsayı arifmetikasi operatsiyalarini bajarish. MATLAB algoritmlarini ishlab chiqish algoritmlarni ishlab chiqish uchun qulay vositalarni, shu jumladan ob'ektga yo'naltirilgan dasturlash tushunchalaridan foydalangan holda yuqori darajalarni taqdim etadi. Unda barcha zarur vositalar mavjud integratsiyalashgan rivojlanish muhiti, shu jumladan tuzatuvchi va Profiler. Ma'lumotlarning butun turlari bilan ishlash funktsiyalari mikrokontrollerlar va kerak bo'lganda boshqa dasturlar uchun algoritmlarni yaratishni osonlashtiradi. Ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish MATLAB to'plamining bir qismi sifatida uch o'lchovli, vizual ma'lumotlarni tahlil qilish va animatsion videolarni yaratish kabi ko'plab grafik funktsiyalar mavjud. O'rnatilgan rivojlanish muhiti tugmalar, kirish maydonlari va boshqalar kabi turli xil boshqaruv elementlari bilan grafik foydalanuvchi interfeyslarini yaratishga imkon beradi. MATLAB Compiler komponenti yordamida ushbu grafik interfeyslarni mustaqil dasturlarga aylantirish mumkin. Tashqi interfeyslar MATLAB to'plami boshqa dasturlash tillarida yozilgan tashqi dasturlarga, ma'lumotlar, mijozlar va serverlarga Component Object Model yoki Dynamic Data Exchange texnologiyalari va MATLAB bilan bevosita aloqada bo'lgan tashqi qurilmalarga kirish uchun turli xil interfeyslarni o'z ichiga oladi. Ushbu imkoniyatlarning aksariyati MATLAB API nomi bilan mashhur. COM Matlab to'plami COM ob'ektlarini (mijozlar va serverlar) yaratish, boshqarish va o'chirish imkonini beruvchi funksiyalarga kirish imkonini beradi. ActiveX texnologiyasi ham qo'llab-quvvatlanadi. Barcha COM ob'ektlari MATLAB to'plamining maxsus COM sinfiga tegishli. Avtomatlashtirish boshqaruvchisi funktsiyalariga ega bo'lgan barcha dasturlar (ing. Automation controller) MATLAB-ga avtomatlashtirish serveri sifatida kirish huquqiga ega bo'lishi mumkin (eng. Automation server). DDE Matlab to'plami dinamik ma'lumotlar almashish texnologiyasi (DDE) orqali boshqa Windows muhit ilovalariga, shuningdek, ushbu ilovalarga MATLAB ma'lumotlariga kirish imkonini beruvchi funksiyalarni o'z ichiga oladi. DDE serveri bo'lishi mumkin bo'lgan har bir dastur o'ziga xos identifikatsiya nomiga ega. MATLAB uchun bu Ism Matlab. Veb-xizmatlar MATLAB-da veb-xizmat usullarini chaqirish imkoniyati mavjud. Maxsus funktsiya veb-xizmatning API usullari asosida sinf yaratadi. MATLAB veb-xizmat mijozi bilan undan posilkalarni qabul qilish, ularni qayta ishlash va javob posilkalarini qabul qilish orqali o'zaro aloqada bo'ladi. Quyidagi texnologiyalar qo'llab-quvvatlanadi: Simple Object Access Protocol (SOAP) va Web Services Description Language (WSDL). COM porti MATLAB paketining ketma-ket porti uchun interfeys modemlar, printerlar va kompyuterga ketma-ket port (COM port) orqali ulanadigan ilmiy uskunalar kabi tashqi qurilmalarga to'g'ridan-to'g'ri kirishni ta'minlaydi. Interfeys ketma-ket port uchun maxsus sinf ob'ektini yaratish orqali ishlaydi. Ushbu sinfning mavjud usullari ma'lumotlarni ketma-ket portda o'qish va yozish, voqealar va voqea ishlovchilaridan foydalanish va Real vaqtda kompyuter diskiga ma'lumotlarni yozish imkonini beradi. Bu tajribalar o'tkazishda, Real vaqt tizimlarini simulyatsiya qilishda va boshqa dasturlarda zarur. MEX fayllari MATLAB to'plami C va tillarida yozilgan tashqi ilovalar bilan o'zaro ishlash interfeysini o'z ichiga oladi Fortran. Ushbu o'zaro ta'sir MEX fayllari orqali amalga oshiriladi. MATLAB-dan C yoki Fortran-da yozilgan kichik dasturlarni chaqirish imkoniyati mavjud, go'yo bu paketning o'rnatilgan funktsiyalari. MEX fayllari dinamik ravishda ulanadigan kutubxonalar bo'lib, ularni MATLAB-ga o'rnatilgan tarjimon yuklab olishi va bajarishi mumkin. DLL umumiy DLL-larga tegishli MATLAB interfeysi oddiy dinamik ravishda ulangan kutubxonalarda joylashgan funktsiyalarni to'g'ridan-to'g'ri MATLAB-dan chaqirishga imkon beradi. Ushbu funktsiyalar C interfeysiga ega bo'lishi kerak. Bundan tashqari, MATLAB o'zining o'rnatilgan funktsiyalariga C interfeysi orqali kirish imkoniyatiga ega, bu esa C-da yozilgan tashqi dasturlarda paket funktsiyalaridan foydalanishga imkon beradi. MATLAB uchun asboblar to'plamlari maxsus asboblar to'plamlarini yaratish mumkin (inglizcha: MATLAB). Toolbox), uning funksionalligini kengaytiradi. Asboblar to'plami-bu ma'lum bir sinf muammolarini hal qilish uchun MATLAB tilida yozilgan funktsiyalar to'plami. Mathworks ko'plab sohalarda ishlatiladigan asboblar to'plamini, shu jumladan quyidagilarni etkazib beradi: raqamli signal, tasvir va ma'lumotlarni qayta ishlash: DSP Toolbox, Image Processing Toolbox, Wavelet Toolbox, Communication Toolbox, Filter Design Toolbox — signallarni qayta ishlash, tasvirlarni qayta ishlash, raqamli filtrlarni loyihalash va aloqa tizimlarining keng ko'lamli muammolarini hal qilishga imkon beradigan funktsiyalar to'plami. Boshqarish tizimlari: Control Systems Toolbox, µ-Analysis and Synthesis Toolbox, Robust Control Toolbox, System Identification Toolbox, LMI Control Toolbox, Model Predictive Control Toolbox, Model-Based Calibration Toolbox-dinamik tizimlarni tahlil qilish va sintez qilishni osonlashtiradigan funktsiyalar to'plami, boshqaruv tizimlarini loyihalash, modellashtirish va identifikatsiyalash, shu jumladan zamonaviy boshqaruv algoritmlari, robastik boshqaruv, H∞ - boshqaruv, LMN-sintez, µ-sintez va boshqalar. Moliyaviy tahlil: GARCH Toolbox, Fixed-Income Toolbox, Financial Time Series Toolbox, Financial Derivatives Toolbox, Financial Toolbox, Datafeed Toolbox — turli xil moliyaviy ma'lumotlarni tez va samarali to'plash, qayta ishlash va uzatish imkonini beruvchi xususiyatlar to'plami. Geografik xaritalarni tahlil qilish va sintez qilish, shu jumladan uch o'lchovli: xaritalash Asboblar qutisi. Eksperimental ma'lumotlarni to'plash va tahlil qilish: Data Acquisition Toolbox, Image Acquisition Toolbox, Instrument Control Toolbox, link for code Composer Studio — tajribalar, shu jumladan Real vaqtda olingan ma'lumotlarni saqlash va qayta ishlashga imkon beradigan funktsiyalar to'plami. Ilmiy va muhandislik o'lchash uskunalarining keng doirasi qo'llab-quvvatlanadi. Vizualizatsiya va ma'lumotlarni taqdim etish: Virtual Reality Toolbox — virtual haqiqat texnologiyalari va VRML tili orqali interaktiv olamlarni yaratish va ilmiy ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish imkonini beradi. Ishlab chiqish vositalari: MATLAB Builder for COM, Matlab Builder for Excel, MATLAB Compiler, filter Design HDL Coder-MATLAB muhitidan mustaqil dasturlarni yaratishga imkon beradigan funktsiyalar to'plami.
MATLAB-bu yuqori darajadagi texnik hisoblash tili, interaktiv algoritmlarni ishlab chiqish muhiti va zamonaviy ma'lumotlarni tahlil qilish vositasi. MATLAB an'anaviy dasturlash tillari bilan taqqoslaganda (C/C++, Java, Paskal, FORTRAN) odatdagi muammolarni hal qilish vaqtini kattalik tartibiga qisqartirishga imkon beradi va yangi algoritmlarni ishlab chiqishni ancha osonlashtiradi. MATLAB MathWorks mahsulotlarining butun oilasining asosini tashkil etadi va keng ko'lamli ilmiy va amaliy muammolarni hal qilishning asosiy vositasi bo'lib, quyidagi sohalarda: ob'ektlarni modellashtirish va boshqarish tizimlarini ishlab chiqish, aloqa tizimlarini loyihalash, signal va tasvirlarni qayta ishlash, signallarni o'lchash va sinovdan o'tkazish, moliyaviy modellashtirish, hisoblash biologiyasi va boshqalar. haqiqiy, murakkab va analitik ma'lumotlar turlarining matritsalari va ma'lumotlar tuzilmalari va qidiruv jadvallari bilan. MATLAB chiziqli algebra (LAPACK, BLAS), tezkor Furye transformatsiyasi (FFTW), polinomlar bilan ishlash funktsiyalari, asosiy statistika funktsiyalari va differentsial tenglamalarni raqamli echish funktsiyalarini o'z ichiga oladi; Intel MKL uchun rivojlangan matematik kutubxonalar. MATLAB yadrosining barcha o'rnatilgan funktsiyalari mutaxassislar tomonidan ishlab chiqilgan va optimallashtirilgan va tezroq yoki ularning C/C++ekvivalenti kabi ishlaydi. Til tavsifi MATLAB Tili matritsaga asoslangan ma'lumotlar tuzilmalari, keng ko'lamli funktsiyalar, integratsiyalashgan rivojlanish muhiti, ob'ektga yo'naltirilgan imkoniyatlar va boshqa dasturlash tillarida yozilgan dasturlarga interfeyslarni o'z ichiga olgan yuqori darajadagi dasturlash tilidir. MATLAB-da yozilgan dasturlarning ikki turi mavjud — funktsiyalar va skriptlar. Funktsiyalar kirish va chiqish argumentlariga, shuningdek, oraliq hisoblash natijalari va o'zgaruvchilarni saqlash uchun o'z ish maydoniga ega. Skriptlar umumiy ish maydonidan foydalanadi. Ikkala skript ham, funktsiya ham mashina kodida talqin qilinmaydi va matnli fayllar sifatida saqlanadi. Bundan tashqari, oldindan ajratilgan dasturlar-funktsiyalar va skriptlarni mashinada ishlash uchun qulay ko'rinishda saqlash imkoniyati mavjud. Umuman olganda, bunday dasturlar odatdagidan tezroq. MATLAB tilining asosiy xususiyati uning matritsalar bilan ishlash uchun keng imkoniyatidir, uni til yaratuvchilari shiorda ifodalashgan vektorli o'ylang (inglizcha: MATLAB). Think vectorized). MATLAB matematikasi va hisob — kitoblari foydalanuvchiga matematikaning deyarli barcha sohalarini qamrab oladigan ma'lumotlarni tahlil qilish uchun juda ko'p sonli (bir necha yuz) funktsiyalarni taqdim etadi, xususan: matritsalar va chiziqli algebra-matritsalar algebra, chiziqli tenglamalar, o'ziga xos qiymatlar va vektorlar, o'ziga xoslik, matritsalarni faktorizatsiya qilish va boshqalar. Polinomlar va interpolatsiya-polinomlarning ildizlari, polinomlardagi operatsiyalar va ularni farqlash, egri chiziqlarni interpolatsiya qilish va ekstrapolyatsiya qilish va boshqalar. Matematik statistika va ma'lumotlarni tahlil qilish — statistik funktsiyalar, statistik regressiya, raqamli filtrlash, tezkor Furye konvertatsiyasi va boshqalar. Ma'lumotlarni qayta ishlash-grafik, optimallashtirish, nollarni topish, raqamli integratsiya (kvadratlarda) va boshqalarni o'z ichiga olgan maxsus funktsiyalar to'plami. Differentsial tenglamalar-differentsial va differentsial-algebraik tenglamalarni, kechiktirilgan differentsial tenglamalarni, cheklangan tenglamalarni, qisman differentsial tenglamalarni va boshqalarni echish. Siyrak matritsalar-maxsus dasturlarda ishlatiladigan MATLAB paketining maxsus ma'lumotlar klassi. Tamsayı arifmetikasi-MATLAB muhitida tamsayı arifmetikasi operatsiyalarini bajarish. MATLAB algoritmlarini ishlab chiqish algoritmlarni ishlab chiqish uchun qulay vositalarni, shu jumladan ob'ektga yo'naltirilgan dasturlash tushunchalaridan foydalangan holda yuqori darajalarni taqdim etadi. Unda barcha zarur vositalar mavjud integratsiyalashgan rivojlanish muhiti, shu jumladan tuzatuvchi va Profiler. Ma'lumotlarning butun turlari bilan ishlash funktsiyalari mikrokontrollerlar va kerak bo'lganda boshqa dasturlar uchun algoritmlarni yaratishni osonlashtiradi. Ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish MATLAB to'plamining bir qismi sifatida uch o'lchovli, vizual ma'lumotlarni tahlil qilish va animatsion videolarni yaratish kabi ko'plab grafik funktsiyalar mavjud. O'rnatilgan rivojlanish muhiti tugmalar, kirish maydonlari va boshqalar kabi turli xil boshqaruv elementlari bilan grafik foydalanuvchi interfeyslarini yaratishga imkon beradi. MATLAB Compiler komponenti yordamida ushbu grafik interfeyslarni mustaqil dasturlarga aylantirish mumkin. Tashqi interfeyslar MATLAB to'plami boshqa dasturlash tillarida yozilgan tashqi dasturlarga, ma'lumotlar, mijozlar va serverlarga Component Object Model yoki Dynamic Data Exchange texnologiyalari va MATLAB bilan bevosita aloqada bo'lgan tashqi qurilmalarga kirish uchun turli xil interfeyslarni o'z ichiga oladi. Ushbu imkoniyatlarning aksariyati MATLAB API nomi bilan mashhur. COM Matlab to'plami COM ob'ektlarini (mijozlar va serverlar) yaratish, boshqarish va o'chirish imkonini beruvchi funksiyalarga kirish imkonini beradi. ActiveX texnologiyasi ham qo'llab-quvvatlanadi. Barcha COM ob'ektlari MATLAB to'plamining maxsus COM sinfiga tegishli. Avtomatlashtirish boshqaruvchisi funktsiyalariga ega bo'lgan barcha dasturlar (ing. Automation controller) MATLAB-ga avtomatlashtirish serveri sifatida kirish huquqiga ega bo'lishi mumkin (eng. Automation server). DDE Matlab to'plami dinamik ma'lumotlar almashish texnologiyasi (DDE) orqali boshqa Windows muhit ilovalariga, shuningdek, ushbu ilovalarga MATLAB ma'lumotlariga kirish imkonini beruvchi funksiyalarni o'z ichiga oladi. DDE serveri bo'lishi mumkin bo'lgan har bir dastur o'ziga xos identifikatsiya nomiga ega. MATLAB uchun bu Ism Matlab. Veb-xizmatlar MATLAB-da veb-xizmat usullarini chaqirish imkoniyati mavjud. Maxsus funktsiya veb-xizmatning API usullari asosida sinf yaratadi. MATLAB veb-xizmat mijozi bilan undan posilkalarni qabul qilish, ularni qayta ishlash va javob posilkalarini qabul qilish orqali o'zaro aloqada bo'ladi. Quyidagi texnologiyalar qo'llab-quvvatlanadi: Simple Object Access Protocol (SOAP) va Web Services Description Language (WSDL). COM porti MATLAB paketining ketma-ket porti uchun interfeys modemlar, printerlar va kompyuterga ketma-ket port (COM port) orqali ulanadigan ilmiy uskunalar kabi tashqi qurilmalarga to'g'ridan-to'g'ri kirishni ta'minlaydi. Interfeys ketma-ket port uchun maxsus sinf ob'ektini yaratish orqali ishlaydi. Ushbu sinfning mavjud usullari ma'lumotlarni ketma-ket portda o'qish va yozish, voqealar va voqea ishlovchilaridan foydalanish va Real vaqtda kompyuter diskiga ma'lumotlarni yozish imkonini beradi. Bu tajribalar o'tkazishda, Real vaqt tizimlarini simulyatsiya qilishda va boshqa dasturlarda zarur. MEX fayllari MATLAB to'plami C va tillarida yozilgan tashqi ilovalar bilan o'zaro ishlash interfeysini o'z ichiga oladi Fortran. Ushbu o'zaro ta'sir MEX fayllari orqali amalga oshiriladi. MATLAB-dan C yoki Fortran-da yozilgan kichik dasturlarni chaqirish imkoniyati mavjud, go'yo bu paketning o'rnatilgan funktsiyalari. MEX fayllari dinamik ravishda ulanadigan kutubxonalar bo'lib, ularni MATLAB-ga o'rnatilgan tarjimon yuklab olishi va bajarishi mumkin. DLL umumiy DLL-larga tegishli MATLAB interfeysi oddiy dinamik ravishda ulangan kutubxonalarda joylashgan funktsiyalarni to'g'ridan-to'g'ri MATLAB-dan chaqirishga imkon beradi. Ushbu funktsiyalar C interfeysiga ega bo'lishi kerak. Bundan tashqari, MATLAB o'zining o'rnatilgan funktsiyalariga C interfeysi orqali kirish imkoniyatiga ega, bu esa C-da yozilgan tashqi dasturlarda paket funktsiyalaridan foydalanishga imkon beradi. MATLAB uchun asboblar to'plamlari maxsus asboblar to'plamlarini yaratish mumkin (inglizcha: MATLAB). Toolbox), uning funksionalligini kengaytiradi. Asboblar to'plami-bu ma'lum bir sinf muammolarini hal qilish uchun MATLAB tilida yozilgan funktsiyalar to'plami. Mathworks ko'plab sohalarda ishlatiladigan asboblar to'plamini, shu jumladan quyidagilarni etkazib beradi: raqamli signal, tasvir va ma'lumotlarni qayta ishlash: DSP Toolbox, Image Processing Toolbox, Wavelet Toolbox, Communication Toolbox, Filter Design Toolbox — signallarni qayta ishlash, tasvirlarni qayta ishlash, raqamli filtrlarni loyihalash va aloqa tizimlarining keng ko'lamli muammolarini hal qilishga imkon beradigan funktsiyalar to'plami. Boshqarish tizimlari: Control Systems Toolbox, µ-Analysis and Synthesis Toolbox, Robust Control Toolbox, System Identification Toolbox, LMI Control Toolbox, Model Predictive Control Toolbox, Model-Based Calibration Toolbox-dinamik tizimlarni tahlil qilish va sintez qilishni osonlashtiradigan funktsiyalar to'plami, boshqaruv tizimlarini loyihalash, modellashtirish va identifikatsiyalash, shu jumladan zamonaviy boshqaruv algoritmlari, robastik boshqaruv, H∞ - boshqaruv, LMN-sintez, µ-sintez va boshqalar. Moliyaviy tahlil: GARCH Toolbox, Fixed-Income Toolbox, Financial Time Series Toolbox, Financial Derivatives Toolbox, Financial Toolbox, Datafeed Toolbox — turli xil moliyaviy ma'lumotlarni tez va samarali to'plash, qayta ishlash va uzatish imkonini beruvchi xususiyatlar to'plami. Geografik xaritalarni tahlil qilish va sintez qilish, shu jumladan uch o'lchovli: xaritalash Asboblar qutisi. Eksperimental ma'lumotlarni to'plash va tahlil qilish: Data Acquisition Toolbox, Image Acquisition Toolbox, Instrument Control Toolbox, link for code Composer Studio — tajribalar, shu jumladan Real vaqtda olingan ma'lumotlarni saqlash va qayta ishlashga imkon beradigan funktsiyalar to'plami. Ilmiy va muhandislik o'lchash uskunalarining keng doirasi qo'llab-quvvatlanadi. Vizualizatsiya va ma'lumotlarni taqdim etish: Virtual Reality Toolbox — virtual haqiqat texnologiyalari va VRML tili orqali interaktiv olamlarni yaratish va ilmiy ma'lumotlarni vizualizatsiya qilish imkonini beradi. Ishlab chiqish vositalari: MATLAB Builder for COM, Matlab Builder for Excel, MATLAB Compiler, filter Design HDL Coder-MATLAB muhitidan mustaqil dasturlarni yaratishga imkon beradigan funktsiyalar to'plami.Eslatma: ha, men Proteusning 8-versiyasi allaqachon chiqqanini bilaman-A, lekin men va tanishlarim u bilan doimo muammoga duch keldik. Shuning uchun biz 7-dan foydalanamiz.

O'rnatishdan keyin nima qilamiz?

Proteus-a-ning 7-versiyasida har qanday lazzat va rang uchun ulkan komponentlar kutubxonasi mavjud, ammo dastlab Arduino platformalari mavjud emas. Biz buni tuzatishimiz kerak. Ushbu kutubxonalardan birini ushbu saytda yuklab olishingiz mumkin-https://www.theengineeringprojects.com/2021/03/download-proteus-library-of-arduino-modules.html . 2.0 versiyasini yaxshiroq yuklab oling.

Yuklab olingandan so'ng, siz ushbu fayllarni ochishingiz va Proteus-a ildiz papkasiga ko'chirishingiz kerak. ... \ \ Labcenter Electronics\ \ Proteus 7 Professional \ \ LIBRARY-aynan shu papkada ushbu kutubxonani ochishingiz kerak. https://www.youtube.com/watch?v=YF13YaGg3Mo -tegishli video.

Bajarildi, endi komponentlar kutubxonasida Arduino platformasining asosiy variantlarini topishimiz mumkin.

Endi biz loyihamiz uchun kod yozishimiz kerak. O'z navbatida, proteusning imkoniyatlarini namoyish qilish uchun-va men Arduino IDE - da saqlanadigan misoldan tayyor kodni olaman, ya'ni Blink.
Arduino IDE sozlamalarida "kompilyatsiya" katagiga belgi qo'yganingizga ishonch hosil qiling. Shu tarzda biz kengaytma bilan ikkilik faylni olishimiz mumkin .hex. Eslatma: ha, men Proteusning 8-versiyasi allaqachon chiqqanini bilaman-A, lekin men va tanishlarim u bilan doimo muammoga duch keldik. Shuning uchun biz 7-dan foydalanamiz.

O'rnatishdan keyin nima qilamiz?

Proteus-a-ning 7-versiyasida har qanday lazzat va rang uchun ulkan komponentlar kutubxonasi mavjud, ammo dastlab Arduino platformalari mavjud emas. Biz buni tuzatishimiz kerak. Ushbu kutubxonalardan birini ushbu saytda yuklab olishingiz mumkin-https://www.theengineeringprojects.com/2021/03/download-proteus-library-of-arduino-modules.html . 2.0 versiyasini yaxshiroq yuklab oling.

Yuklab olingandan so'ng, siz ushbu fayllarni ochishingiz va Proteus-a ildiz papkasiga ko'chirishingiz kerak. ... \ \ Labcenter Electronics\ \ Proteus 7 Professional \ \ LIBRARY-aynan shu papkada ushbu kutubxonani ochishingiz kerak. https://www.youtube.com/watch?v=YF13YaGg3Mo -tegishli video.

Bajarildi, endi komponentlar kutubxonasida Arduino platformasining asosiy variantlarini topishimiz mumkin.

Endi biz loyihamiz uchun kod yozishimiz kerak. O'z navbatida, proteusning imkoniyatlarini namoyish qilish uchun-va men Arduino IDE - da saqlanadigan misoldan tayyor kodni olaman, ya'ni Blink.
Arduino IDE sozlamalarida "kompilyatsiya" katagiga belgi qo'yganingizga ishonch hosil qiling. Shu tarzda biz kengaytma bilan ikkilik faylni olishimiz mumkin .hex.Ko'p sonli analog va raqamli qurilmalarning ishlashini deyarli simulyatsiya qilishga imkon beradigan eng kuchli kompyuter yordamida loyihalash tizimi.

Proteus vsm dasturiy ta'minot to'plami har qanday elektron qurilmaning sxemasini yig'ish va uning ishlashini simulyatsiya qilish, dizayn va kuzatish bosqichida yo'l qo'yilgan xatolarni aniqlash imkonini beradi. Dastur ikkita moduldan iborat. ISIS-elektron sxemalarning muharriri, keyinchalik ularning ishini taqlid qilish. ARES-Electra avtotrasseri, o'rnatilgan kutubxona muharriri va avtomatik komponentlarni taxtaga joylashtirish tizimi bilan jihozlangan PCB muharriri. Bundan tashqari, ARES tenglikni uch o'lchovli modelini yaratishi mumkin.

ISIS modulida yig'ilgan sxemani simulyatsiya qilish

Proteus VSM barcha ma'lumotlarga ega 6000 dan ortiq elektron komponentlarni, shuningdek, ko'rgazmali tanishuv loyihalarini o'z ichiga oladi. Dasturda virtual qurilmani kompyuterning USB va COM portlariga ulash imkonini beruvchi USBCONN va COMPIM vositalari mavjud. Har qanday tashqi qurilmaning ushbu portal

MicroCAP dasturi bilan tanishish. MicroCap 9.0 5.0 Evaluation version dasturi-bu elektron kontaktlarning zanglashiga olib keladigan professional mashina modellashtirish dasturining erkin tarqatiladigan demosi (www.spectrum-soft.com), lekin u to'liq funktsional deyarli barcha sifat xususiyatlariga ega va cheklovlar asosan miqdoriy xususiyatga ega ( demo sizga 50 dan oshmaydigan komponentlar soni bo'lgan sxemalarni modellashtirishga imkon beradi, bir qator sxemalarning hisob-kitoblari b ga qaraganda bir oz sekinroq to'liq xususiyatli versiya, cheklangan komponentlar kutubxonasi, o'zingizning modellaringizni va boshqa qo'shimcha funktsiyalarni tayyorlash uchun o'rnatilgan dastur mavjud emas). Dasturga juda batafsil yordam bo'limi kiritilgan va ishlab chiquvchining veb-saytida siz qo'shimcha materiallarni , masalan, "DemoRead" faylini olishingiz mumkin.doc”. Rus tilida kitob mavjud: M. A. Amelina, S. A. Amelin. Micro-Cap 8 elektron modellashtirish dasturi. Moskva, ishonch telefoni-Telekom, 2007 yil. Ushbu dastur yangi boshlanuvchiga elektr zanjirlarini modellashtirishni hatto uni chuqur o'rganmasdan ham boshlashga imkon beradi. Bizning maqsadlarimiz uchun dasturni sinchkovlik bilan o'rganishga hojat yo'q, shuning uchun biz aniq vazifalarni bajarishda to'g'ridan-to'g'ri kerakli funktsiyalar bilan tanishamiz. Dastur interfeysi Windows dasturlari uchun standart hisoblanadi. Odatdagidek, barcha buyruqlarni menyu orqali chaqirish mumkin, eng ko'p ishlatiladiganlarning bir qismi asboblar panelida yorliqlar (piktogrammalar) shaklida ko'rsatiladi. Standart piktogrammalarning maqsadi (,, va boshqalar) hisobga olinmaydi, chunki ular hatto tajribasiz foydalanuvchiga ham yaxshi ma'lum. Foydalanuvchi elektr zanjirini to'g'ridan-to'g'ri qulay grafik muharririda (elektron muharriri) tuzadi, so'ngra elektron tahlil parametrlarini (tahlil) o'rnatadi va ma'lumotlar bilan grafikalarni o'rganadi. Dastur avtomatik ravishda ma'lum bir sxema uchun tenglamalarni tuzadi va ularni matematik hisoblashni amalga oshiradi. Dasturni yuklashda asosiy asosiy oyna paydo bo'ladi, u standart circuit1 nomini olgan yangi faylda elektr zanjirini chizishga tayyor.cir. Kunning ochiladigan yozuvlari (kunning maslahati) ko'rib chiqilgandan so'ng o'chirilishi mumkin. Xato bo'limida biz fayllar bilan ishlash uchun Windows uchun odatiy buyruqlarni ko'ramiz. Yaratilgan elektr davri fayllarini Schematic (*.cir). Qolgan jamoalar bizni hali qiziqtirmaydi. Tahrirlash oynasida bizga ko'rinadigan Oynani yoki uning bir qismini saqlash uchun to'rtta imkoniyatga ega bo'lgan Clipboard-ga nusxa ko'chirish buyrug'i kerak. Komponent oynasi eng ko'p talab qilinadi. Aslida, bu elektr zanjiri elementlarining katta kutubxonasi. Analog primitives/passiv komponentlar bo'limida biz uchta asosiy analog chiziqli elementimizni osongina topamiz: rezistor R, kondansatör C, Indüktans L. Birinchi asboblar qatorida siz ularning shartli grafik tasvirlarini (Ugo) piktogramma shaklida topishingiz mumkin, bu element bazadan chaqirilganda kichik yordamchi oynada ham paydo bo'ladi. Ushbu elementlarning Ugo-ni (shuningdek, kelajakda va boshqalarni) tashkil etilgan elektr zanjiriga kiritish uchun siz komponent rejimida bo'lishingiz kerak (tugma avtomatik ravishda asosiy oyna bilan ochiladi). Tanlangan elementning belgisini bosish orqali biz uni grafik oynaga o'tkazamiz, kursorning belgisi tanlangan elementning Ugo shaklini oladi. Elementni grafik oynaning kerakli joyiga o'rnatib, sichqonchaning chap tugmasi bilan shu joyni bosish orqali biz uning parametrlarini o'rnatish oynasini chaqiramiz. Shuni ta'kidlash kerakki, chap tugmachani bosganingizda sichqonchaning o'ng tugmachasini bosish Ugo-ni soat o'qi bo'ylab 90° ga aylantiradi. Ugo elementini joyiga o'rnatishda ushbu element uchun juda keng parametr oynasi ochiladi. Ammo birinchi qadamlar uchun biz qism qatoriga zanjirdagi element belgisini o'rnatishimiz kerak (odatda bu har bir kirish bilan avtomatik ravishda amalga oshiriladiLTspice IV juda oddiy va aniq elektron modellashtirish vositasidir. Bundan tashqari, ushbu tizim butunlay bepul va Wine yordamida Linux ostida ishlashi mumkin. Dasturning qiziqarli xususiyatlaridan biri bu simulyatsiya natijalarining ovozli WAV fayliga chiqish qobiliyatidir, keyinchalik ularni tinglash mumkin.


Dasturni yuklab olish mumkin http://www.linear.com yoki to'g'ridan-to'g'ri havola orqali: LTspiceIV.exe (10 MB). Qo'shimcha kutubxonalar va misollarni bu erda va bu erda topishingiz mumkin.


Dasturni ishga tushirishda asosiy oyna paydo bo'ladi:


LTspice sxemalarini modellashtirish dasturining asosiy oynasi


Keyin yangi fayl yaratishingiz kerak (fayl - \ u003e yangi sxematik menyu), shu bilan birga yuqori asboblar panelidagi deyarli barcha piktogrammalar faollashadi:


LTspice dasturining yuqori asboblar paneli piktogrammalari


Asboblar panelidagi piktogrammalardan tashqari, funktsiya tugmachalari foydali bo'ladi:


R-rezistorni tanlang;
C-kondensatorni tanlang;
L-indüktansni tanlang;
D-diodni tanlang;
G-erni tanlang;
T-matn;
S-Spce direktivasi;
F2-komponentni tanlash;
F3-file Explorer-ni chizish;
F4-tugun yorlig'i;
F5-o'chirish;
F6-nusxalash;
F7-ko'chirish;
F8-sudrab torting;
Ushbu funktsiya tugmachalari tahrirlash menyusini qisman takrorlaydi.


Op-ampda gevşeme osilatori sxemasini yaratishga misol.
F2 tugmachasini bosish orqali biz komponentlarni tanlash oynasiga o'tamiz, menyudan [opamps] - ni tanlang , kerakli operatsion kuchaytirgich modelini tanlang, masalan LT1013:


dastur komponentlarini tanlash oynasi


LTspice simulyatoridagi komponentlar oynasida op-ampni tanlash


va biz uni asosiy oynada joylashtiriladigan joyga bir marta bosish orqali sxemaga joylashtiramiz:


Op-ampni sxemaga joylashtirish


Komponentni sxemaga qo'ygandan so'ng, tarkibiy qismlarni joylashtirishning joriy rejimidan chiqish uchun ESC tugmasini bosing. Keyin yana F2 tugmasini bosing, komponentlarni tanlash oynasiga o'ting va agar kerak bo'lsa, ildiz katalogiga o'ting, u erdan voltage - quvvat manbaini tanlang va uni asosiy oynada ikkita joyga - operatsion kuchaytirgichning yuqori va pastki qismiga bosib, sxemaga qo'ying:


LTspice simulyatsiya dasturida sxema yaratish


Kursor komponent belgisi sifatida ko'rsatilayotganda, uni Ctrl+R tugmalar birikmasi yordamida aylantirish mumkin (holat panelidagi asosiy dastur oynasining pastki chap qismidagi maslahatga qarang). Agar komponent allaqachon sxemaga joylashtirilgan bo'lsa, uni aylantirish uchun F7 tugmasini bosing (yoki asboblar panelidagi "ko'chirish" tugmasini bosing), diagrammadagi komponentni tanlang va keyin Ctrl+R tugmalar birikmasini bosing.


Keyin, boshqa barcha komponentlarni joylashtiring:


LTspice simulyatoridagi kontaktlarning zanglashiga komponentlarni qo'shish


Va F3 tugmachasi yordamida biz o'tkazgichlarni chizamiz:


Diagrammada o'tkazgichlarni yaratish


Endi siz komponentlarning qiymatlarini ko'rsatishingiz kerak - kondansatör, rezistorlar va quvvat manbalari. Buning uchun kursorni komponent ustiga olib boring, sichqonchaning o'ng tugmachasini bosing, kondansatör uchun misol:


Komponentlarning qiymatlarini ko'rsatish


Biz sig'imning qiymatini 1n, ya'ni 1000 PF ni ko'rsatdik, chunki n 10-9 ga teng bo'lgan "nano" omilini bildiradi. Boshqa omillar ham mavjud:


M-millie = 10-3
U-mikro = 10-6
N-nano = 10-9
P-Piko = 10-12
F-femto = 10-15
K-kilo = 103
MEG-Meg = 106
G-giga = 109
T-tera = 1012
Masalan, 100 PF sig'im uchun siz 100p qiymatini, 0,1 MK uchun - 0,1 u, bitta farad uchun - 1 (faqat 1, hech qanday omilsiz) qiymatini ko'rsatishingiz kerak. Kasr sonini ajratuvchi nuqta bo'lib, multiplikator registri e'tiborga olinmaydi (siz 1n va 1n ni kiritishingiz mumkin). Nuqta o'rniga siz multiplikatorni kiritishingiz mumkin, masalan, 1n9 \ u003d 1900 PF.


Keyin rezistorlar qiymatlarining qiymatlarini kiriting, barchasi 100 kΩ:


Rezistorlarning qiymatlarini ko'rsatish


100K o'rniga siz 0.1 meg yozishingiz mumkin, bu bir xil.


Quvvat manbalari uchun biz 10 voltlik kuchlanishni kiritamiz:


Quvvat manbalari parametrlarini kiritish


Natijada barcha nominallar bilan sxema bo'ladi:


LTspice simulyatoridagi barcha qiymatlarga ega tayyor sxema


Endi faqat simulyatsiya rejimini sozlash qoladi. Buning uchun Simulate menyusida Edit Simulation Cmd - ni tanlang va vaqtinchalik tahlilning birinchi yorlig'ining (vaqtinchalik) yuqori uch qatorini to'ldiring:


Simulyatsiya dasturining simulyatsiya rejimini sozlash


Stop Time = 0.01
Time to Start saving Data = 0
Maximum Timestep = 1u
Ushbu qiymatlarni dekodlash:


0.01-to'liq simulyatsiya vaqti;
0-grafik displey boshlanadigan vaqt;
1u-hisoblashning maksimal bosqichi (u qanchalik kichik bo'lsa, grafikalar shunchalik aniq olinadi, ammo hisoblash vaqti ham oshadi).


Pastki qator .tran 0 0.01 0 1U avtomatik ravishda to'ldiriladi. LTspice IV juda oddiy va aniq elektron modellashtirish vositasidir. Bundan tashqari, ushbu tizim butunlay bepul va Wine yordamida Linux ostida ishlashi mumkin. Dasturning qiziqarli xususiyatlaridan biri bu simulyatsiya natijalarining ovozli WAV fayliga chiqish qobiliyatidir, keyinchalik ularni tinglash mumkin.


Dasturni yuklab olish mumkin http://www.linear.com yoki to'g'ridan-to'g'ri havola orqali: LTspiceIV.exe (10 MB). Qo'shimcha kutubxonalar va misollarni bu erda va bu erda topishingiz mumkin.


Dasturni ishga tushirishda asosiy oyna paydo bo'ladi:


LTspice sxemalarini modellashtirish dasturining asosiy oynasi


Keyin yangi fayl yaratishingiz kerak (fayl - \ u003e yangi sxematik menyu), shu bilan birga yuqori asboblar panelidagi deyarli barcha piktogrammalar faollashadi:


LTspice dasturining yuqori asboblar paneli piktogrammalari


Asboblar panelidagi piktogrammalardan tashqari, funktsiya tugmachalari foydali bo'ladi:


R-rezistorni tanlang;
C-kondensatorni tanlang;
L-indüktansni tanlang;
D-diodni tanlang;
G-erni tanlang;
T-matn;
S-Spce direktivasi;
F2-komponentni tanlash;
F3-file Explorer-ni chizish;
F4-tugun yorlig'i;
F5-o'chirish;
F6-nusxalash;
F7-ko'chirish;
F8-sudrab torting;
Ushbu funktsiya tugmachalari tahrirlash menyusini qisman takrorlaydi.


Op-ampda gevşeme osilatori sxemasini yaratishga misol.
F2 tugmachasini bosish orqali biz komponentlarni tanlash oynasiga o'tamiz, menyudan [opamps] - ni tanlang , kerakli operatsion kuchaytirgich modelini tanlang, masalan LT1013:


dastur komponentlarini tanlash oynasi


LTspice simulyatoridagi komponentlar oynasida op-ampni tanlash


va biz uni asosiy oynada joylashtiriladigan joyga bir marta bosish orqali sxemaga joylashtiramiz:


Op-ampni sxemaga joylashtirish


Komponentni sxemaga qo'ygandan so'ng, tarkibiy qismlarni joylashtirishning joriy rejimidan chiqish uchun ESC tugmasini bosing. Keyin yana F2 tugmasini bosing, komponentlarni tanlash oynasiga o'ting va agar kerak bo'lsa, ildiz katalogiga o'ting, u erdan voltage - quvvat manbaini tanlang va uni asosiy oynada ikkita joyga - operatsion kuchaytirgichning yuqori va pastki qismiga bosib, sxemaga qo'ying:


LTspice simulyatsiya dasturida sxema yaratish


Kursor komponent belgisi sifatida ko'rsatilayotganda, uni Ctrl+R tugmalar birikmasi yordamida aylantirish mumkin (holat panelidagi asosiy dastur oynasining pastki chap qismidagi maslahatga qarang). Agar komponent allaqachon sxemaga joylashtirilgan bo'lsa, uni aylantirish uchun F7 tugmasini bosing (yoki asboblar panelidagi "ko'chirish" tugmasini bosing), diagrammadagi komponentni tanlang va keyin Ctrl+R tugmalar birikmasini bosing.


Keyin, boshqa barcha komponentlarni joylashtiring:


LTspice simulyatoridagi kontaktlarning zanglashiga komponentlarni qo'shish


Va F3 tugmachasi yordamida biz o'tkazgichlarni chizamiz:


Diagrammada o'tkazgichlarni yaratish


Endi siz komponentlarning qiymatlarini ko'rsatishingiz kerak - kondansatör, rezistorlar va quvvat manbalari. Buning uchun kursorni komponent ustiga olib boring, sichqonchaning o'ng tugmachasini bosing, kondansatör uchun misol:


Komponentlarning qiymatlarini ko'rsatish


Biz sig'imning qiymatini 1n, ya'ni 1000 PF ni ko'rsatdik, chunki n 10-9 ga teng bo'lgan "nano" omilini bildiradi. Boshqa omillar ham mavjud:


M-millie = 10-3
U-mikro = 10-6
N-nano = 10-9
P-Piko = 10-12
F-femto = 10-15
K-kilo = 103
MEG-Meg = 106
G-giga = 109
T-tera = 1012
Masalan, 100 PF sig'im uchun siz 100p qiymatini, 0,1 MK uchun - 0,1 u, bitta farad uchun - 1 (faqat 1, hech qanday omilsiz) qiymatini ko'rsatishingiz kerak. Kasr sonini ajratuvchi nuqta bo'lib, multiplikator registri e'tiborga olinmaydi (siz 1n va 1n ni kiritishingiz mumkin). Nuqta o'rniga siz multiplikatorni kiritishingiz mumkin, masalan, 1n9 \ u003d 1900 PF.


Keyin rezistorlar qiymatlarining qiymatlarini kiriting, barchasi 100 kΩ:


Rezistorlarning qiymatlarini ko'rsatish


100K o'rniga siz 0.1 meg yozishingiz mumkin, bu bir xil.


Quvvat manbalari uchun biz 10 voltlik kuchlanishni kiritamiz:


Quvvat manbalari parametrlarini kiritish


Natijada barcha nominallar bilan sxema bo'ladi:


LTspice simulyatoridagi barcha qiymatlarga ega tayyor sxema


Endi faqat simulyatsiya rejimini sozlash qoladi. Buning uchun Simulate menyusida Edit Simulation Cmd - ni tanlang va vaqtinchalik tahlilning birinchi yorlig'ining (vaqtinchalik) yuqori uch qatorini to'ldiring:


Simulyatsiya dasturining simulyatsiya rejimini sozlash


Stop Time = 0.01
Time to Start saving Data = 0
Maximum Timestep = 1u
Ushbu qiymatlarni dekodlash:


0.01-to'liq simulyatsiya vaqti;
0-grafik displey boshlanadigan vaqt;
1u-hisoblashning maksimal bosqichi (u qanchalik kichik bo'lsa, grafikalar shunchalik aniq olinadi, ammo hisoblash vaqti ham oshadi).


Pastki qator .tran 0 0.01 0 1U avtomatik ravishda to'ldiriladi.характеристика квантовой системы. Она содержит полную информацию об электронах или других частицах в атоме,
молекуле, кристалле.
Необходимо рассмотреть одно из проявлений чисто квантовой природы
электрона. Известно, что волны различной физической природы, возбуждаемые в ограниченном
объеме, имеют строго определенную длину волны и частоту. В том случае, когда
движение электрона происходит 0 0 1 Fв огра ниченной области, его энергия имеет строг